利用环绕拉格朗日点 L2 的 Millimetron 对黑洞阴影的高分辨率成像

利用甚长基线干涉测量（VLBI）对超大质量黑洞（SMBH）视界周围的阴影进行成像，近来被公认为检验爱因斯坦广义相对论的有力实验工具。事件视界望远镜（EHT）已表明，最大长基线（$D=10,700$ km）的地基扩展 VLBI 能在 $\lambda=1.3$ mm（$\nu=230$ GHz）提供 $\theta\sim 20~\mu$as 的角分辨率，用于对位于星系 M87$^\ast$ 中的 SMBH 周围阴影成像。然而，若干关键特征（如阴影周围新月形亮结构的非对称性，以及阴影底面与亮新月轮廓之间过渡区的锐利程度，二者量级均为 $\Delta\theta\sim 4~\mu$as）的精度仍有待提高。我们在先前论文中已表明，在近地高椭圆轨道（HEO）上 Millimetron 与 EHT 联合的星-地 VLBI 观测可显著改善图像质量。在日-地系统拉格朗日点 L2 处，借助 Millimetron 与 EHT 联合项目所能提供的更高分辨率（230 GHz 下预期成像分辨率达 $\Delta\theta\sim 5~\mu$as），可为广义相对论的坚实实验验证提供更充分依据。本文指出，尽管 L2 轨道存在限制，仍可实现充分的稀疏 $(u,v)$ 覆盖，并能以合理质量对 Sgr A$^\ast$ 与 M87$^\ast$ 的阴影成像。